船舶柴油机环境保护手册
船舶柴油机环境保护手册
目录
1、介绍
2、排气组件，定义和环境影响
3、船舶和空气污染
4、船用柴油机与燃气轮机常见的排放比较
5、船舶废气排放法规
11、船舶排放数据和单位转换程序的方法
Technology
H:GHnEnv_bookletsection_1s_1_2.PPT
1. 介绍
这种材料被收集作为船舶柴油机上的环境问题的信息指南。只涵盖了废气排放方面。
本信息仅供瓦西兰内部使用。
在该材料中提出的排放数据和性能数据不应该被用来作为保证值等的参考，而应提供给外部客户。
应该注意的是，废气排放控制方法、策略和法规将改变技术发展和法规的收益，而且此指南并没有及时更新。
此材料反映的其他问题：
Gouml;ran Helleacute;n WTFI
Jens Sandelin WTFI
Joost Wijnands WNL-T
Frederic Marcuccilli WFR-T
Sandra Aufdenblatten WCH-T
Thomas Hauml;ni WCH-T
2. 排气组件，定义和环境影响
排气组件
典型柴油机废气成分
-
- NOx - 氮氧化物
- SOx - 硫氧化物
- CO2 - 二氧化碳
- CO - 一氧化碳
- THC – 总碳氢化合物
- VOC – 挥发性物质
- 微粒和烟雾
Technology
H:GHnEnv_bookletsection_2s_2_ 1.PPT
常见的柴油机废气成分
相加
|
氮气 |
N2 : |
76 - 78 %-vol |
|
氧气 |
O2: |
11.5 - 15.5 %- vol |
|
二氧化碳 |
CO2: |
4 - 6.5 %-vol |
|
水 |
H2O: |
5 - 6 %-vol |
|
氮氧化物 |
NOX |
不加以控制会非常高 |
gt; 99.5%
硫氧化物 SOX 与燃料选择有关
一氧化碳 CO 由于良好的燃烧，相对低一些
总碳氢化合物 THC 由于良好的燃烧，相对低一些
挥发性有机化合物. VOC 由于良好的燃烧，相对低一些
微粒 PM 在稳定的操作下，受到灰、沥青质和硫的影响，相对较低
烟雾 与低负载相关(lt; 50%负载),启动和负载快速增加时
NOx -氮氧化物
定义:
-
- 一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)统称为氮氧化物(NOx)
- 一氧化氮是一种无色气体
- 二氧化氮是一种红褐色气体(气体形式)，当变成液体的时候，它呈现黄褐色
- 二氧化氮是有毒气体
- 一氧化二氮不可视为一种氮氧化物
在柴油机中燃烧过程:
-
- 柴油机内一氧化二氮的排放是极低的，可以忽略不计
- 氮氧化物排放:
- 由于柴油机内燃烧温度极高，排放也会相当高
- 氮氧化物的形成需要热量,空气燃烧是氮的主要来源
- 温度对氮氧化物的形成呈现指数式的影响即高温导致高氮氧化物的形成
- 氮氧化物的形成过程是极其复杂的,包括数百种不同的化学反应
- 一氧化氮占氮氧化物的比例一般是95%
- 二氧化氮占氮氧化物的比例一般是5%
Technology
H:GHnEnv_bookletsection_2s_2_3.PPT
NOx -氮氧化物
对环境的影响:
- 酸雨 – 酸化
- 湖泊和土壤等的过营养化.
- 低层大气中的臭氧/烟雾形成，尤其是在城市高度污染的地区-对植被和人类的健康具有潜在的威胁
定义:
- 二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)统称为硫氧化物(SOx)
在柴油机内燃烧过程:
- 所有进入发动机燃烧室的硫被氧化形成硫氧化物排放到大气中形成废气。而被碱性物质吸收的硫可以忽略不计,柴油机中硫氧化物的排放量几乎正比于燃烧量和消耗量
- 由于柴油机燃烧过程燃油效率的优化, 当比较相同的燃料时，硫氧化物的排放量是最低的
- 二氧化硫占硫氧化物的百分比一般是95%
- 三氧化硫占硫氧化物的百分比一般是5%
Technology
H:GHnEnv_bookletsection_2s_2_5.PPT
SOx -硫氧化物
对环境的影响:
- 酸雨-酸化
- 对植被、人类健康和建筑物有潜在的有害影响
- 由于海水的碱度和硫氧化物的传播距离较短(10 - 100公里)，在远离海岸的深海中，硫氧化物通常微乎其微
定义:
- 二氧化碳(CO2)是含碳燃料 (燃油等)燃烧的主要产物.
- 二氧化碳是一种无色、无臭、无毒的气体
- 正常的人类呼吸也会产生二氧化碳
- 二氧化碳是空气的一种天然组分
在柴油机的燃烧过程:
- 几乎所有进入柴油机燃烧室的碳都会氧化形成二氧化碳,被排放到大气中形成废气。而润滑油燃烧产生的二氧化碳是可以忽略不计的,柴油机中二氧化碳的排放量与燃料的碳含量和燃料消耗量成正比
- 由于柴油机燃烧过程燃油效率的优化，当消耗相同的燃料时，二氧化碳的排放是最低的
Technology
H:GHnEnv_bookletsection_2s_2_7.PPT
CO2 -二氧化碳
对环境的影响:
- 二氧化碳是导致全球变暖主要的温室气体
-
对全球的影响:
- 气候变化,地球上热/冷和降水的分布
- 海平面上升，对洋流系统的潜在影响
- 农业环境的变化
导致温室效应的气体所占百分比
N2O 6%
CO2 55%
CFC 24%
Methane
15%
ppmv
350
330
CO2 concentration
二氧化碳浓度
1750年以后的二氧化碳的浓度
310
|
冰核测量 (赛普尔站, 西南极洲 ) 直接测量 |
||||||
|
(莫纳罗亚山, 夏威夷) |
||||||
290
270
1700
1750 1800 1850
1900 1950 2000
Technology
H:GHnEnv_bookletsection_2s_2_9.PPT
来源: 环境数据报告, UNEP 1990
二氧化碳-温室效应和全球变暖
来源: 环境数据报告, UNEP 1990
大气中二氧化碳浓度
360
340
320
300
280
260
1700
1800
year
1900
2000
全球气温上升趋势预测
5
4
3
2
1
1850 1900 1950 2000 2050 2100
year
CO2 / ppm
Temperature increase / °C
限制温室气体的排放的京都协议
在1997年12月召开的东京会议 (COP III*)
*联合国气候变化框架公约第三公约
2008-2012年间温室气体排放减少量
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|
Country |
Percent 一定会下降 /- 0 能够上升 |
|
澳大利亚 |
8 |
|
保加利亚 |
-8 |
|
爱沙尼亚 |
-8 |
|
欧盟 |
-8 |
|
冰岛 |
10 |
|
日本 |
-6 |
|
加拿大 |
-6 |
|
克罗地亚 |
-5 |
|
拉脱维亚 |
-8 |
|
立陶宛 |
-8 |
|
挪威y |
1 |
|
新西兰 |
/-0 |
|
波兰 |
-6 |
|
罗马尼亚 |
-8 |
|
俄罗斯 |
/-0 |
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